Основи теорії системи та системний аналіз

Arial

-A A A+

1. Розкрити системність пізнавальної діяльності

Визнання значення провідної діяльності в особистісному розвитку неминуче приводить до виділення в безупинному процесі становлення особистості періоду, пов’язаного з вибором, підготовкою до виконання і виконанням дорослою людиною одного типу діяльності – професійної. Перетворення професійної діяльності у провідну залежить від соціально-економічних відносин, соціальної ситуації, позиції особистості. Цей період займає велику частину життя людини. Траєкторія долі людини, її щастя, самопочуття, задоволеність життям, фізичне і психічне здоров’я багато в чому визначаються задоволеністю змістом професійної діяльності, ставленням до неї, рівнем професійних досягнень. Можна сказати, що для більшості людей основою розвитку особистості в зрілому віці стає професійна діяльність [4].

Пізнавальна діяльність у процесі засвоєння системних знань набуває рефлексивного характеру, оскільки знання стають для них особливим „предметом», що функціонує за своїми власними законами.

Системне орієнтування в предметі має важливе значення для вирішення евристичних задач, за допомогою яких суб’єкт може передбачати можливий результат і планувати дослідження мети із значним скороченням шляху до неї. Під творчим завданням зазвичай розуміється завдання, спосіб вирішення якого суб’єкту невідомий, і його вирішення зазвичай пов’язують з вихідним (ще до початку навчання) рівнем пізнавальної активності, оригінальністю мислення. Будь-яке завдання являє собою об’єкт у системі відносин, їх різноманітність і з’ясовує ступінь складності завдання. При цьому „ключове» відношення в нестандартній задачі, як правило, виступає в опосередкованих зв’язках. Продуктивність, яка притаманна творчому мисленню, виступає результатом налаштування мислення певним чином дослідити об’єкт, відбиваючи в ньому системні зв’язки та відношення [3].

Системність – це загальна властивість об’єктивно існуючої єдності світу, його структурованості і взаємозв’язку. Системність як загальна властивість світу виявляється не тільки в системності матеріального світу, але й системності пізнавальної та практичної діяльності. Системність пізнавальної діяльності полягає в тому, що наші знання структуровані, являють собою ієрархічну систему взаємопов’язаних моделей світу. Системність практичної діяльності полягає у використанні взаємозв’язаних процедур для перетворення навколишнього середовища й людини, у врахуванні різних сторін діяльності та всіх можливих її наслідків. Сторонами системності є системність матеріального світу, системність пізнання й системність практичної діяльності.

Системність пізнання полягає у тому, що наші знання про світ являють собою взаємопов’язану систему відомостей, уявлень та моделей навколишнього світу. Головними ознаками системності знань є їх структурованість, цілісність, взаємозв’язок.

Людина живе у складному світі і пізнає, вивчає його для того, щоб забезпечити й покращити своє Існування. Результати свого пізнання вона відображає у вигляді певних ідей, моделей, уявлень. Ці ідеї та моделі узагальнюються, об’єднуються і стають основою виникнення наукових знань. У сучасному суспільстві знання вже досягли такого рівня, що могутність людини має глобальний, планетний рівень. Людина може розв’язати всі проблеми, які виникають перед нею. Але до знань необхідно підходити системно, враховувати всю їх сукупність у їх взаємозв’язку. Найбільш загальною наукою щодо оточуючого світу, місця людини в ньому є діалектика. Вона служить методологічною основою теорії систем.

Системність пізнання має різні рівні. Початкові знання завжди мають нечіткий, розпливчатий характер. Це знання окремих фактів, явиш, закономірностей не об’єднані між собою. Більш високий рівень системності передбачає об’єднання знань у певній теорії, теоретичне розуміння закономірностей, пояснення фактів з однієї точки зору, на одній основі, відшукання спільного, того, шо об’єднує різноманітні факти. Важливе місце у системності знань відіграє математика. Як це не дивно, але математика — єдина мова яку «розуміє™ природа, на якій ми можемо ставити їй запитання і одержувати відповіді. Закономірності, одержані за допомогою математики] на основі фундаментальних законів природи завжди збуваються. Ейнштейн писав, що найбільш дивне в природі є те, що її можна пізнати. За твердженням Менделєєва, «в кожній дисципліні є стільки науки, скільки в ній математики». Математично виражені закономірності світу пояснюють явища, які без математики є незрозумілими. Записавши рівняння певного процесу, ми про нього знаємо набагато більше, ніж в результаті проведення маси дослідів та вимірювань. Математично виражені закономірності мають найбільш універсальний характер, вони найбільш інформаційні, компактні. Наприклад, усі закони фізики, закони, які описують явища матеріального світу», можуть бути записані на одному аркуші паперу. Таких універсальних законів не більше 20. Це: рівняння механіки з поправками теорії відносності, рівняння неперервності та гідродинаміки, рівняння електромагнітного поля, гравітаційного поля, рівняння квантової механіки, рівняння слабких та сильних взаємодій елементарних частинок матерії тощо.

Системність як загальна характеристика матерії існує у самій природі і проявляється у системності пізнання та системності мислення. Для початкових знань характерна стихійна, неусвідомлена системність. Людина, навіть на перших етапах розвитку суспільства, сприймала світ як одне ціле і відшукувала в ньому найбільш загальні закономірності. Здобуваючи нові знання, людство переходило на більш високий рівень системності, оснований на знанні законів розвитку природи й суспільства. Навчання — також процес підвищення системності знань. Вивчаючи кожну наукову дисципліну, ми не тільки збільшуємо кількість наших знань, але і пізнаємо зв’язки, які існують між окремими явищами. Знання наші об’єднуються в одну систему, що дозволяє нам діяти більш системно, вирішувати все складніші й складніші проблеми.

Рис. 1. Сторони системності та їх взаємозв’язок

Мислення людини полягає не тільки у знанні, а також у відображенні в свідомості окремих закономірностей навколишнього світу, в об’єднанні всіх проявів навколишнього світу в одне ціле. Мислення дозволяє розуміти процеси, що відбуваються навколо нас. Для пізнання та мислення характерні процеси аналізу й синтезу. Аналіз — це процес розчленування цілого на частини (дійсне чи уявне) й вивчення окремих частин, синтез — це об’єднання частин в одне ціле, розуміння того, як працює ціле. Мислення має синтетичний характер, воно направлене на об’єднання окремих явищ, фактів.

2. Пояснити різницю між сітьовими та ієрархічними структурами

Під структурою системи розуміють сукупність необхідних та достатніх для досягнення цілі відношень і зв’язків між елементами. У визначенні системи ми вказували на наявність зв’язків між елементами. У реальних системах зв’язків між елементами безконечна кількість. Кожен природний об’єкт має безліч зв’язків з усіма іншими об’єктами. Зв’язки в системі можуть відігравати суттєву роль чи бути несуттєвими, а інколи і шкідливими. У структурі системи вказують сукупність закономірних, суттєвих зв’язків, що забезпечують функціонування системи.

Для вивчення структури системи використовують два підходи, а саме:

— теорії множин;

— теорії графів.

У теорії множин структуру виражають відношеннями між елементами. Теорія розглядає подвійні, потрійні та інші відношення, їм у відповідність ставляться бінарні відношення, добутки елементів. У теорії множин структуру системи описують за допомогою матриць суміжності. Матриця суміжності — це математичний об’єкт зображений у вигляді прямокутної матриці, елементи якої встановлюють зв’язки і відношення між складовими частинами системи. Як правило, матриці суміжності, що описують структуру системи, є розрідженими матрицями, тобто матрицями великих розмірів, значна кількість елементів якої дорівнює нулю. Теорія множин розглядає множини вхідних і вихідних процесів, рівняння, що установлюють зв’язки між множинами вхідних і вихідних величин за допомогою операторів переходу. Теоретико-множинний підхід до вивчення теорії систем математично досить розвинений [2, с. 13-15].

Ієрархічна структура — множина будь-чого, частково упорядкована так, що існує тільки один елемент цієї множини, який не має попереднього, а всі інші елементи мають тільки один попередній; багаторівнева форма організації об’єктів з чіткою приналежністю об’єктів нижнього рівня певному об’єкту верхнього рівня. Графічно представляється у вигляді дерева.

Сфери використання

У науці, як метод класифікації (наприклад, класифікація біологічних видів, окремі типи бібліотечних класифікацій), відповідає загальним і частковим ознакам. Часто цей метод класифікації пов’язаний з генезисом.
У соціальних інститутах, відповідає принципу підпорядкованості нижніх рівнів верхнім.
При проектуванні та експлуатації технічних об’єктів, відповідає «деталюванню» розбиття великих об’єктів на дрібніші.
У плануванні, як метод деталізації планів.
У програмуванні, як метод породження від загального предка об’єктів, що мають більш деталізовані ознаки.

Ієрархічні структури – це структури, в яких елементи розміщені на різних рівнях, причому елементи і-го рівня підпорядковані елементам і-1 рівня і впливають на елементи і+1 рівня. Різновиди ієрархічних структур будуть розглянуті в подальшому. Найчастіше вони зустрічаються під час аналізу організаційних систем, в яких є чітка структура підпорядкування. Типовий приклад це структура підпорядкування в армії. Ієрархічна структура може описувати і будову багатьох складних систем, рівнями яких є підсистеми, як, наприклад, ми це бачили при розгляді моделі “Склад системи”.

Для ієрархічних систем зв’язки між елементами можуть мати координаційний та субординаційний характер. Координаційний характер мають зв’язки між елементами, що знаходяться на одному рівні, субординаційні – між елементами різного рівня.

Деревовидна структура – це ієрархічна структура, в якій відсутні цикли.

Сітьова структура – це різновид ієрархічної структури, в якій можливі зв’язки через декілька рівнів і допускається наявність циклів. Вона характерна для розробки графіків роботи підприємств, технологічних операцій збирання складних виробів тощо.

Під час виконання системного аналізу для складних систем, особливо організаційних систем будують декілька структур: структуру керування, структуру виробництва, структуру функціонування та ін.

Вони, як правило, бувають різної топології: структура керування – ієрархічна, структура функціонування – лінійна чи кільцева, структура технологічного процесу – сіткова тощо.

3. Визначити переваги та недоліки методу “Дельфі”

Метод Дельфі був розроблений Н.Докі та його колегами ще в 1950 році в мозковому центрі Rand Corporation. Але тільки останнім часом він набув популярності ті розповсюдження в якості методу групового прийняття рішень, наприклад при довгостроковому прогнозуванні.

Назва методу походить від імені давньогрецького Дельфійського оракула; він має досить багато варіацій, але в цілому його можна описати наступним чином:

Формується група (як правило з експертів, але в окремих випадках можуть бути залучені люди, які не є експертами), причому важливо то, що ці люди не спілкуються безпосередньо один з одним.
кожному члену групи пропонується анонімно висловити пропозицію відносно проблеми, з якої повинно бути прийняте рішення.
Після чого кожен член групи отримує загальний звіт про висловлені припущення. В деяких випадках перераховуються всі пропозиції.
На підставі отриманого звіту учасниками знову пропонується висловити свої думки. Подібні цикли повторюються або протягом встановленого часу, або до того часу, поки узагальнений звіт перестане змінюватися, що означатиме, що кожен член групи залишився при своїй думці.

Метод „Делфі” є, по суті, групою методів, об’єднаних загальними вимогами до організації експертних процедур і форми отримання експертних оцінок. Анонімність процедури, з одного боку, і можливість поповнити інформацію про предмет експертизи, – з іншого, створюють умови, що забезпечують найбільш продуктивну робот у експертної комісії. Поєднання цих двох чинників багато в чому визначає метод „Делфі”. Ще одна важлива властивість – зворотний зв’язок, що дозволяє експертам коригувати свої думки з врахуванням проміжних усереднених оцінок і пояснень експертів, що висловили „крайні” точки зору. Для реалізації зворотного зв’язку необхідна багаторівнева процедура. Експертизи за методом „Делфі” проводяться найчастіше в чотири етапи.

На першому етапі експертам повідомляється мета експертизи і формулюються питання, відповіді на які становлять основний зміст експертизи.

На другому етапі делфійської процедури експертами дається усереднена оцінка експертної комісії і обґрунтування експертів, які висловили „крайні” точки зору.

Третій і четвертий етап не відрізняються від другого. Характерною особливістю методу „Делфі” є зменшуване розкидування оцінок експертів від етапу до етапу, їх зростаюча узгодженість. Перспективною здається процедура послідовного експертного опитування. Ця процедура передбачає послідовне розширення кола експертів, що беруть участь в експертизі.

Перевагою цього метода є що кожен член групи може висловлюватись вільно, а також змінювати свою думку не відчувати незручностей перед опонентом.

Особливості методу «Дельфі»:

анонімність експертів (учасники експертної оцінки не знайомі один з одним);
використання результатів попереднього туру опитування (із анкет вибирається необхідна інформація);
статистичний характер групової відповіді (відображення точки зору більшості).

Головною проблемою реалізації такого метода є відсутність анонімності, тому які будуть пропозиції та хто хоче взяти участь у вирішенні цього питання. Спочатку анкетування проводиться без аргументування, а у другому турі особливі від інших відповіді аргументуються, а інакше експерт може змінити оцінку. Після стабілізації оцінок опитування припиняється і експерти приймають уточнене рішення.

Метод Дельфі передбачає одержання та зіставлення анонімних суджень про питання, яке становить для нас інтерес, через послідовне розсилання анкет, що перемежовується з обробленням отриманої інформації. При методі Дельфі зберігаються переваги наявності кількох суджень і водночас усувається ефект зміщених оцінок, який можливий за особистої взаємодії респондентів. Основа методу — збір поштових анкет. Наприклад, учасники опитування відповідають на першу анкету та відсилають її. Спеціалісти узагальнюють відповіді, визначаючи груповий консенсус, та відправляють цей результат респондентам разом із другою анкетою для переоцінки своїх попередніх відповідей. Основна ідея цього методу полягає в тому, що консенсус приводить до кращого розв’язку після кількох раундів опитування. Але, як показують дослідження, досить часто значні зміни не відбуваються вже після другого раунду.

На вибір того чи іншого виду опитування впливають наступні фактори: мета і завдання опитування; сутність і складність проблеми, що аналізується; вичерпність та достатність вихідної інформації; вимоги щодо обсягів та достатності інформації, отриманої в результаті опитування; час, відведений на опитування і експертизу в цілому; допустима вартість експертизи; кількість експертів в групі.

Анкетування полягає у пред’явленні експертам опитувальних листів-анкет, на питання яких вони мають дати відповіді в письмовій формі. Анкетування може бути очним та заочним. Усі питання анкет можна класифікувати за змістом та за формою. За змістом питання поділяються на три групи:

об’єктивні дані про експерта (вік, освіта, посада, вчений ступінь, спеціалізація, стаж роботи тощо);

основні питання по суті явища, яке аналізується;

додаткові питання про експерта, що дозволяють визначити джерела інформації і аргументації експерта, самооцінку компетентності експерта.

За формою питання поділяються на такі категорії:

відкриті (вільні);
закриті («так», «ні», «не знаю»);
з «віялом» відповідей.

Питання з «віялом» відповідей надають експерту можливість вибору одного із запропонованих об’єктів, до цієї ж форми відносяться питання-завдання на ранжування об’єктів, на оцінку їх вагомості, значимості в балах, на оцінку ймовірності певної події.

Відкритими або довільними називаються питання, відповідь на які може бути дана у довільній формі. Відкриті питання найбільш доцільні в першому турі опитування, оскільки дозволяють широко охопити проблему, яка підлягає аналізу, виявити спектр точок зору та думок експертів. Недоліком відкритих питань є занадто широкий діапазон і неконкретність відповідей, що може призвести до їх неспівставлюваності. Кількісна обробка таких відповідей часто буває неможливою.

Дискусію доцільно проводити для вирішення завдань, що не потребують точної кількісної оцінки об’єктів, параметрів, альтернатив. Кількість учасників дискусії може складати від декількох до 20—30 чоловік.

Процедура підготовки та проведення дискусії може бути розділена на три етапи: визначення і формулювання предмета дискусії і порядку її проведення, а також підготовка учасників дискусії; безпосередньо дискусія; підбивання підсумків, фіксація і обробка результатів дискусії.

На першому етапі члени групи управління вирішують наступні питання:

виявлення різних аспектів проблеми, що аналізується, ролі і значущості факторів, пов’язаних з нею, визначення головних із них;
формулювання мети дискусії і вимог до експертів;
відокремлення суперечливих питань та аспектів проблеми від безперечних.

Головуючий повинен відокремлювати серйозні суперечки, які мають глибинні причини, від особистих, що не стосуються проблеми. Такого роду суперечки мають без зволікань припинятись, і, по можливості, зніматись емоційна напруга.

Приклад. Цікаві результати одержала Американська асоціація маркетологів, що застосувала метод Дельфі з метою виявлення основних міжнародних проблем, які ймовірно будуть суттєво впливати на маркетинг у 2000 році. Опитування проводи-лось 1991 року, і в ньому взяли участь 29 експертів з міжнародного маркетингу. Головними проблемами, які виявили експерти, були: стан навколишнього середовища, глобалізація, регіональні торгові блоки, інтернаціоналізація галузей сфери послуг та зростання прямих іноземних інвестицій.

Список використаної літератури

Аршинова О. Системний аналіз: навч. посіб. / Національний авіаційний ун-т. — К. : НАУ, 2007. — 128c.
Згуровський М. Основи системного аналізу: Підруч. для студ. вищ. навч. закл., які навч. за напрямами «Системний аналіз», «Прикладна математика», «Інформатика», «Комп’ютерні науки», «Комп’ютерна інженерія», «Системна інженерія» / Михайло Захарович Згуровський (заг.ред.). — К. : Видавнича група ВНУ, 2007. — 543с.
Стопакевич О. Теорія систем і системний аналіз: Підручник для студ. спец. «Комп’ютеризовані системи обробки інформації та управління» / Одеський держ. політехнічний ун-т. — К. : ІСДО, 1996. — 200с.
Чорней Н. Теорія систем і системний аналіз: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / Міжрегіональна академія управління персоналом. — К. : МАУП, 2005. — 256с.
Шарапов О. Системний аналіз: Навчально-метод. посібник для самост. вивчення дисципліни / Київський національний економічний ун-т — К. : КНЕУ, 2003. — 154с.
Юн Г. Основи теорії систем і системний аналіз: Конспект лекцій / Національний авіаційний ун-т. — К. : НАУ, 2004. — 68с.